桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析及施工措施郑立超

(整期优先)网络出版时间:2019-10-18
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桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析及施工措施郑立超

郑立超

辽宁省城乡市政工程集团有限责任公司,辽宁沈阳110000

摘要:近年来随着经济的快速发展,我国的交通基建行业在质和量方面都得到了很大提升,据统计,我国的公路桥梁总数已经超过了80万座,铁路桥梁超过20万座,成为世界上桥梁最多的国家。混凝土作为修建桥梁的主要材料,因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可塑性强、养护费用低等优点,得到了最广泛的应用。但是钢筋混凝土桥梁在施工过程中很容易出现裂缝,这成为困扰工程技术人员的一个问题。

关键词:桥梁施工;裂缝;措施

现如今,桥梁施工质量在很大程度上受到桥梁裂缝的影响,所以相关部门应该不断强化裂缝问题出现原因的分析,通过合理有效的措施,控制桥梁裂缝,保证桥梁施工质量。文章主要对桥梁施工过程当中裂缝出现的原因进行见到的论述,并以此为基础提出如何优化桥梁裂缝问题,希望能够起到一定的参考性意义。

1桥梁裂缝概述

1.1结构性裂缝

由外荷载引起的裂缝,这类桥梁裂缝的分布及宽度与外荷载有关。结构性裂缝多是由于混凝土应力达到抗拉限值,是结构破坏开始的特征,或是结构强度不足的征兆,必须进一步对其进行分析。如钢筋混凝土简支梁的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝,支点(或腹板宽度变化处)附近截面由主拉应力引起的斜裂缝,钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝等等。

1.2非结构性裂缝

非构造性裂缝是在溶蚀、风化、热胀、冷缩、压实、失水等外界因素作用下形成的裂缝。该类型裂缝会影响桥梁的美观和耐久性,最终也会使桥梁的结构承载力下降。如温度变化、混凝土收缩、钢筋锈蚀等因素引起的裂缝。

2桥梁施工中产生裂缝的成因

2.1荷载太大造成裂缝的出现

施工过程中造成裂缝的主要原因就是荷载问题,施工裂缝是由于不规范操作造成的。例如在施工过程中,操作人员没有依据桥梁的承载情况,将施工材料与设备集中堆放在一起,在一定程度上给桥梁造成了负担,加大了负荷;还有一些操作人员对于桥梁预制结构的承载力量缺乏专业的判断与了解,所以在操作过程中不按照要求摆放、起吊等;或者忽视施工图纸的作用,更改施工顺序等,破坏的预制结构的受力模式。这些都阻碍了桥梁施工的顺利开展。

2.2地基基础不均匀,沉降问题导致裂缝

地基是桥梁工程中的基础,在桥梁施工进程中地基沉降现象时有发生。地基结构的抗拉力比混凝土强,所以出现混凝土产生裂缝。一般来说,由于重力作用的影响,产生重量较重的混凝土会形成竖向不均匀沉降的现象,当沉降到一定程度时,裂缝即会形成。

2.3温度变化让桥梁形成裂缝

受到热胀冷缩的影响,当混凝土外部环境产生变化的时候,混凝土内部结构会产生一定程度的变形。当温度产生的应力比混凝土本身的抗压能力大的时候,混凝土的结构容易变形,当变形发展到一定程度之后裂缝即会出现。温度变化导致形成裂缝的成因主要是:首先,在混凝土浇筑施工时,水泥与水混合之后变热,混凝土升温,施工中的温差使得裂缝产生;其次是在桥梁蒸汽保养过程中,混凝土受到蒸汽温差的影响,由于热胀冷缩的原理,造成了裂缝的出现。

2.4施工原材料质量不过关导致裂缝产生

在诸多的桥梁裂缝成因中,很大一部分原因是混凝土材料质量不过关造成的。目前,桥梁施工过程中用到的混凝土一般是将水泥、细砂、砂石按照比例混合搅拌制成的。在制作混凝土的过程中,所用原材料的比例是非常重要的。水泥属于其中的凝胶材料,质量不过关的水泥直接对混凝土的质量造成影响,给桥梁的稳定性和安全性造成威胁。在配比方面,水泥用量多会使混凝土强度变小,水泥用量少了则会造成混凝土延性降低。砂石影响着混凝土的强度,质量不过关的砂石容易造成混凝土之间的间隙变大,影响混凝土的质量。

2.5外部环境影响下形成裂缝

在一定程度上,比如高温酷暑、严寒天气或者暴风雨天气等自然环境的影响也造成了桥梁裂缝问题的产生。高温酷暑时,由于空气中的过高温度有可能让桥梁表面出现软化与膨胀的现象;但是当天气变化,温度突然急剧下降时,桥梁内部结构会因此收缩,长此以往桥梁的抗拉力性减小,造成其结构的不稳定,减少桥梁的使用年限,让承载力变小。由于混凝土内部结构存在一定的水分,寒冷天气中水分遇冷凝结,体积增大产生膨胀,此时混凝土内部会形成裂缝,对桥梁的安全性产生不利影响。

3桥梁裂缝的防治措施

3.1科学合理选择施工材料进行有效施工工作

在正式进行桥梁工程施工工作之前,应该对施工材料进行合理的选择、科学的配比,换句话说就是要严格遵守施工设计要求对桥梁的重量以及车辆的通行量进行考虑,对桥梁所需要承载的最大压力进行计算,有针对性的对施工材料进行挑选,与此同时施工材料的干湿度也应该进行有效的分析,保证施工材料在不同的湿度之前能够满足施工要求。如果有上述问题出现,那么就是施工材料的选择有问题。所以,应该强化关注,通过科学合理的方式对施工材料进行选择。

3.2温度裂缝的防范

温度也是桥梁出现裂缝的一个主要原因,主要是因为温度在施工材料的内外部存在着比较大的差距,从而有裂缝问题出现。为了能够合理的解决这一问题,应该通过合理有效的措施来解决。第一,强化对桥梁施工原材料的温度和湿度的控制,避免在高温或者是暴晒的情况之下对混凝土进行浇筑工作,如果有必要应该在桥梁的表面盖上一层塑料薄膜,这样能够起到保温和保湿的作用。

在两节桥梁的表面中间应该有一条细缝,如果温度升高,施工材料由于膨胀作用之下会有预留量,不会因为挤压而使得桥梁表面有裂缝产生,这种方式能够减少因为温度问题而出现的裂缝。还有就是可以在材料的配置上进行相应的调整,在混凝土搅拌的过程当中加入煤粉灰,因为煤粉灰当中有硅、铝氧化物以及水化产物,他们之间发生作用,使得混凝土的热涨降低,而且粉煤灰当中所含有的火山灰能够对混凝土的内部结构实施优化,不断提高致密性,降低收缩值,最大限度的减少水化反应对桥梁所造成的影响,从而减少裂缝问题出现的几率。

3.3优化设计,控制荷载,加大管理和控制力度

桥梁的设计是桥梁施工的前提,影响着桥梁的质量。因此,在设计过程中要对施工环境进行全面的分析,以整体全面的角度进行合理化设计。优化设计方案是提高工程质量和工程效率的重要保障。混凝土结构的设计上要着重加强钢筋结构设计,提高桥梁荷载能力。不仅如此,在桥梁施工过程中造成其裂缝的成因众多,所以也应该在实际施工操作中从多方面着手加大裂缝的防治措施。在细节上做到认真负责。进一步提高操作人员的专业程度和综合素质,规范操作流程,依照施工图纸,严格按照要求施工,保证施工工程的准确性,减少裂缝问题的产生。

3.4加强后期养护工作

一般来说,裂缝高发期在桥梁工程竣工之后的一段时间内。因此,对于桥梁的后期养护问题值得被重视起来。在养护时,要对温度和湿度进行监控与管理,防止外界的温度和湿度的变化造成桥梁裂缝问题。一旦外界温度达到一定值的时候,要采取洒水降温等有效措施来预防桥梁裂缝问题的出现。

4结语

在整个桥梁工程施工过程当中,为了能够有效降低裂缝问题发生的几率,施工单位应该强化裂缝问题的关注,依照施工现场实际情况科学有效的分析裂缝问题,采取相关措施,对施工技术以及施工方式进行不断的创新,使得施工质量得到提高,保证工程施工质量能够满足实际的需要。

参考文献

[1]刘玉义,李伟.道路桥梁后期运营中裂缝产生原因及应对措施的研究[J].绿色环保建材,2018(12):152~155.

[2]靳永志.悬索桥缆索锈蚀风险场景评估与风险概率计算方法研究[D].重庆交通大学,2018.